Interações Gênicas e Não Alélicas na Genética Agrícola

Aula 10 Interações gênicas ou não alélicas UNIVERSIDADE FEDERAL DA GRANDE DOURADOS FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS Disciplina Genética na Agropecuária Interação alélica ação combinada entre dois alelos de um gene para formar um fenótipo Interação gênica ou nãoalélica ação combinada de diferentes genes na manifestação de uma característica fenótipo resultando em proporções mendelianas MODIFICADAS Independentemente do tipo de interação gênica que irá ocorrer a interação alélica estará presente Epistasia Genes duplicados 151 Outras Epistasia recessiva 941 Epistasia recessiva dupla 97 Epistasia dominate 1231 Epistasia dominate recessiva 133 Não epistasia Epistasia Definição é um tipo de interação gênica ou não alélica que ocorre quando o efeito do alelo de um gene é inibido pela presença de um alelo específico de outro gene O alelo de um gene é epistático quando inibe a expressão do alelo de outro gene O alelo de um gene é hipostático quando sua expressão é inibida por um alelo de outro gene Epistasia funcional quando um gene determina a presença ou ausência de uma determinada estrutura por exemplo presença ou ausência de pelos Os diferentes tipos de epistasia podem ser agrupados em três categorias Miller 1997 Categorias de Epistasia Epistasia funcional Gene A Presença de espinhos A Ausência de espinhos aa Gene B Espinhos brancos B Espinhos pretos bb Espinhos preto Substrato Presença espinhos A enz A bb enz b Substrato Ausência espinhos aa enz a O alelo A é epistático em relação ao alelo B o alelo B é hipostático em relação ao alelo A Pepino sem espinho B ou bb enz B ou b Bloqueio de um passo metabólico a ausência de um produto inibeevita a formação de outros produtos Produto B O alelo A é epistático em relação ao alelo B o alelo B é hipostático em relação ao alelo A Substrato Produto Intermediário A substrato A B Produto Final B Substrato Produto Intermediário aa X B X Produto Final X Conversão o produto do alelo de um gene é convertido em um outro produto por meio da ação de um alelo do segundo gene Produto B Espinho branco Substrato Espinho preto A bb O alelo B é epistático em relação ao alelo A o alelo A é hipostático em relação ao alelo B Tipos de Epistasia 1 Epistasia recessiva 934 Quando em recessividade os alelos de um gene interferem na expressão dos alelos de outro gene Exemplo controle genético do caráter cor da pelagem de cães da raça labrador Gene B responsável pela cor dos pelos e mucosas B preto bb chocolate marrom Gene E responsável pela presença do pigmento E permite a produção pigmento nos pelos e mucosas ee é epistático sobre os alelos do gene B Os pelos ficam com cor dourada 1 Epistasia recessiva F1 Genótipos Fenótipos BbEe BbEe preto preto F2 Genótipos Proporção fenotípica X 916 BEe Preto 316 Bee Dourado 316 bbEe Chocolate 116 bbee Dourado 916 Pretos 316 Chocolates 416 Dourados P Genótipos Fenótipos x Fêmea dourada BBee Macho chocolate bbEE Tipos de Epistasia Substância precursora incolor Alelo B enzima B Alelo b enzima b Produto intermediário preto Produto intermediário chocolate Produto final preto Produto final chocolate Alelo E enzima E Alelo E enzima E Explicação bioquímica Substância precursora incolor Alelo B enzima B Alelo b enzima b Produto intermediário preto Produto intermediário chocolate Produto final dourado Produto final dourado Alelo e enzima e Alelo e enzima e Explicação bioquímica 2 Epistasia recessiva dupla Quando em recessividade AMBOS alelos dos genes envolvidos são epistáticos em relação ao outro Exemplo controle genético do caráter cor das flores do feijoeiro P Genótipos Fenótipos ppVV PPvv branca branca F1 Genótipo Fenótipo 100 PpVv Violeta F2 Genótipo Fenótipo x 2 Epistasia recessiva dupla 97 Alelo P produz enzima que transforma um precursor incolor em uma substância intermediária incolor Alelo V produz enzima que transforma a substância intermediária incolor no pigmento violeta Quando em recessividade os alelos p e v são epistáticos e geram um produto incolor Precursor Incolor Produto intermediário Incolor Produto Final Violeta Alelo P Alelo V Precursor Incolor Produto intermediário Incolor Produto Final Branca Alelo P Alelo v Precursor Incolor Produto intermediário Incolor Produto Final Branca Alelo p Alelo V X X Enzima P Enzima P Enzima p Enzima V Enzima v Enzima V Precursor Incolor Produto intermediário Incolor Produto Final Branca Alelo p Alelo v X Enzima p Enzima v X 2 Epistasia recessiva dupla Quando em recessividade AMBOS os alelos dos genes envolvidos são epistáticos em relação ao outro P Genótipos Fenótipos ppVV PPvv branca branca F1 Genótipo Fenótipo 100 PpVv Violeta F2 Genótipo Proporção fenotípica 916 PV Violeta 316 Pvv Branca 316 ppV Branca 116 ppvv Branca 916 Violeta 716 Branca x 3 Epistasia dominante 1231 Quando em dominância os alelo de um gene interferem na manifestação dos alelos de outro gene Alelo A pigmento alaranjado Alelo a não há produção do pigmento alaranjado e o fruto fica verde escuro Alelo B bloqueia formação de clorofila na fruto o qual fica amarelo em consequência do impedimento de expressão de A e a Alelo b não impede a expressão dos alelos A e a Exemplo controle genético do caráter coloração dos frutos de abóbora 3 Epistasia dominante Quando em dominância um gene bloqueia a manifestação do outro P Genótipos Fenótipos AAbb aaBB alaranjado amarelo F1 Genótipo Fenótipo 100 AaBb 100 amarelo F2 Genótipos Proporção fenotípica 916 AB Amarelos 316 Abb Alaranjados 316 aaB Amarelos 116 aabb Verdeescuro 1216 amarelo 316 alaranjado 116 verdeescuro x Exemplo controle genético do caráter coloração dos frutos de abóbora Explicação bioquímica da epistasia dominante Alelo A responsável pela produção do pigmento alaranjado Alelo a não há produção do pigmento e o fruto fica verdeescuro Alelo B bloqueia formação de clorofila na fruto o qual fica amarelo em consequência do impedimento de expressão de A e a Alelo b não impede a expressão dos alelos A e a Precursor Incolor Produto intermediário Produto Final Alelos A ou a Alelo B Sem Clorofila ou Explicação bioquímica da epistasia dominante Precursor Incolor Produto intermediário Verdeescuro Produto final Alelo a Alelo b Precursor Incolor Produto intermediário Alaranjada Produto final Alelo A Alelo b Não impede A Não impede aa 4 Epistasia dominate e recessiva 133 Exemplo controle genético do caráter cor das penas em raças de galinha P Genótipos Fenótipos F1 Genótipo Fenótipo F2 Genótipos Proporção fenotípica CCii X ccII coloridas brancas 100 CcIi brancas 916 CI Brancas 316 cc I Brancas 316 Cii Coloridas 116 ccii Branca 1316 Brancas 316 Coloridas Explicação bioquímica da supressão Alelo C Responsável pela produção de pigmento Alelo c Ausência de pigmentação Alelo I Inibe a expressão fenotípica do alelo C por conversão Alelo i Ausência de inibição Substrato Incolor Produto Intermediário Alelo C Alelo I Produto Final Explicação bioquímica da supressão Substrato Incolor Produto Intermediário Sem Pigmento Alelo c Alelos I ou i Produto Final Incolor Substrato Incolor Alelo C Alelo i Produto Final Pigmento Produto Intermediário Pigmento 1 Genes duplicados 151 Genes com funções idênticas podem estar representados mais de uma vez no genoma alterando as proporções mendelianas esperadas Interação gênica ou não alélica Tipo não epistática Exemplo controle genético do caráter formato do fruto da planta bolsa de pastor Alelos dominantes dos genes A e B sozinhos ou combinados conferem o mesmo fenótipo formato triangular 916 AB Triangular 316 Abb Triangular 316 aaB Triangular 116 aabb Alongado Na geração F2 esperase Exemplo controle genético do caráter formato do fruto da planta bolsa de pastor P Genótipos Fenótipos F1 Genótipo Fenótipo F2 Genótipos Proporção fenotípica AABB X aabb Triangular Alongado 100 AaBb Triangular 916 AB Triangular 316 Abb Triangular 316 aaB Triangular 116 aabb Alongado 1516 Triangular 116 Alongado 1 Genes duplicados 151 Interação gênica ou não alélica Tipo não epistática Tipo de interação gênica AB Abb aaB aabb Proporção fenotípica em F2 Nenhuma 9 3 3 1 9331 Epistasia recessiva 9 3 3 1 943 Epistasia recessiva dupla 9 3 3 1 97 Epistasia dominante 9 3 3 1 1231 Epistasia recessiva e dominante 9 3 3 1 133 Genes duplicados 9 3 3 1 151 Proporções fenotípicas modificadas por interação gênica